package com.bubaiwantong.algorithms.select;

/**
 * @author bubaiwantong
 * @description 堆排序算法属于选择排序中的一种，分为大根堆和小根堆算法，本篇为大根堆算法
 * 在学习大根堆算法之前，首先需要了解大根堆是什么，再了解其算法
 * ps：大根堆顾名思义根节点的元素是最大的，以其子节点作为根节点，其节点及其子元素是所有元素中最大的
 * 大根堆排序算法首先需要堆整个二叉树进行调整，从最右子节点的父节点开始调整，i--直到根节点为止
 * 调整完成之后，将根节点的元素和最右叶子节点的位置元素进行交换，然后再对根节点到最右子节点的前一个节点进行调整，如此往返，直到调整到根节点为止
 */
public class HeapSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0};
        HeapSort heapSort = new HeapSort();

        heapSort.printArr(arr);
        heapSort.sort(arr);
        heapSort.printArr(arr);
    }

    public void sort(int[] arr) {
        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjust(arr, i, arr.length);
        }

        for (int i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {
            swap(arr, 0, i);
            adjust(arr, 0, i);
        }
    }

    private void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    /**
     * 将大根堆的根元素和最右边的叶子节点的元素进行交换，交换之后对大根堆进行调整
     *
     * @param arr
     * @param i
     * @param length
     */
    public void adjust(int[] arr, int i, int length) {
        int temp = arr[i];
        for (int k = 2 * i + 1; k < length; k = 2 * k + 1) {
            if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) { // 比较左右子节点的大小，选择一个大的子节点继续进行下去
                k++;
            }
            if (temp > arr[k]) { // 如果根节点temp已经最大了，就break退出
                break;
            } else {
                arr[i] = arr[k];  // 将大的值赋值给i
                i = k;    // 以k作为根节点
            }
        }
        arr[i] = temp;
    }

    public void printArr(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}
